KR100942423B1 - 전투화용 가죽원단의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 전투화용 가죽원단의 제조방법에 관한 것으로, 준비공정, 탠닝공정, 염색공정을 포함하여 이루어진 전투화용 가죽원단의 제조방법에 있어서, 상기 염색공정은 삭산소다와 의산소다로 가죽의 산도를 낮추어주는 단계에서 블랙염료 및 실리콘계 방수가지제를 함께 사용하는 것을 특징으로 하는 중화작업과, 실리콘계 방수가지제와 탄화수소계 방수가지제를 함께 사용하는 1단계 가지작업과, 탄화수소계 방수가지제를 한번 더 사용하는 2단계 가지작업을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 염색공정에서 사용된 염료의 고착 효율을 개선하여 전투화에 사용되는 가죽에 착색된 염료가 물이나 땀과 접촉시 발 또는 양말에 착색되는 이염을 방지하는 효과가 있고, 가죽의 인장, 인열, 파열강도가 개선되어 내구성이 우수한 전투화용 가죽원단을 제공할 수 있으며, 또한 본 발명에 따른 가죽원단으로 제조된 전투화는 통기성이 우수하여 땀이 차거나 악취가 축적되지 않아 착용하는 사람의 발 건강에 도움을 줄 수 있다.

가죽원단의 제조방법, 방수성, 통기성, 염색

Description

전투화용 가죽원단의 제조방법{Manufacturing method of leather for combat shoes}

본 발명은 전투화용 가죽원단의 제조방법에 관한 것으로서 여러 가지 극한 환경에서도 견딜 수 있는 강한 내구성을 구비하고, 통기성과 방수성이 우수하여 사용자가 착용했을 때 발 건강에 도움을 줄 수 있는 전투화용 가죽원단의 제조방법에 관한 것이다.

천연 피혁은 인류의 역사와 맥을 같이하여 지금까지 가장 오래도록 사용되고 있는 천연 소재로서 인간과 같이 가장 가까운 곳에서 살아가는 생명체인 가축의 가죽을 이하의 방법에 따라 가공하여 제품으로 사용하게 된다.

동물로부터 벗겨 낸 가죽을 생피라 하는데, 부패하기 쉽고 건조되면 딱딱해져 사용하기 곤란한 특성을 지닌 생피를 부패로부터 방지하고 장기간 보존 및 수송 토록 하기 위하여 이를 소금에 절인 것을 원피라고 부르며, 이러한 원피를 좀더 안정성이 있는 물질로 변화시켜 유용한 제품으로 사용할 수 있도록 준비공정, 탠닝공정,염색준비공정, 염색공정, 건조공정 및 완성공정을 거쳐 가공하게 된다.

여기서, 전투화의 제조에 사용되는 원피로는 우피가 주로 사용되며 특히 두 께가 충분하고 여러 가지 물리적인 성질이 우수한 Steer Hide (거세한 숫소)가 사용되며 염장된 원피의 중량이 30kg 이상인 성피가 주로 사용된다. 이러한 성피는 제조 공정에서 2개의 층으로 분리되는데 털이 있던 부위 즉 모공이 있는 부위를 은면층(Grain Layer) 이라 하고 살이 있던 안쪽으로 분리된 부위를 육면층(Split layer)이라고 하며 전투화의 제조에 사용되는 부위는 은면층을 사용하게 된다.

먼저 준비공정은 염분 및 오염물질을 제거하고 수분을 재보충하여 최초의 생피로 돌려주는 수적(Soaking)작업과, 원피의 털 표면층 섬유 단백질을 화학적으로 제거하기 위한 석회(Liming)작업과, 원피에 붙어있는 유지 및 편육을 제거하는 후레싱(Fleshing)작업과, 생피 중 상태에 따라서 등급을 정하고 용도별로 분류하는 선별(Sorting)작업, 및 은면층과 육면층을 각 제품의 용도에 맞도록 두께를 조정하는 할피(Splitting)작업으로 구성된다.

탠닝공정(Tanning)은 원피의 섬유 조직이 탠닝 물질과 결합하여 안정화된 섬유조직을 갖도록 하는 공정으로서, 상기 준비공정을 거친 원피를 산(酸)이나 암모늄염의 용액에 담가 가죽과 결합되어 있는 석회를 중화하여 용출시키는 탈회작업과, 단백질 분해효소를 사용하여 콜라겐 이외의 불필요한 단백질을 소화(消化), 제거하는 베이팅(Bating)작업과, 탠닝작업에 적합한 pH를 얻기 위하여 산에 침적시키는 침산(Picking)작업, 및 불안정한 구조의 콜라겐 단백질을 탠닝 물질과 결합시켜 안정한 구조의 단백질로 변화시키는 탠닝(Tanning)작업으로 구성된다.

상기 염색준비공정은 셰이빙(Shaving)작업을 용이하게 하기 위하여 과대수분을 탈수하는 쎄밍(Samming)작업과, 사용자의 요구에 맞게 최종제품의 후도를 조절 하는 셰이빙(Shaving)작업으로 구성된다.

상기 염색공정은 색상부여 및 기타 요구되는 내수성, 방수성, 인장강도를 개선하는 공정으로서, 탠닝작업이 끝난 가죽은 강한 양전하를 띄고 있는데, 이후 염색공정에 사용되는 리탠닝(Retanning)제, 염료, 가지제 등은 대부분 음전하이므로 반응이 너무 빠르고 불균일하게 일어날 위험성이 있기 때문에 알칼리 약품을 사용하여 산도 및 양전하를 감소시키는 중화(Neutralization)작업과, 중화작업을 거친 가죽에 식물성 탠닝제와 합성수지탠닝제 등을 사용하여 유연성과 탄력성을 부여해 주는 리탠닝(Retanning)작업과, 염료를 사용하여 얻고자 하는 색상으로 염색하는 염색(Dyeing)작업, 및 섬유조직에 여러 종류의 기름을 적절한 방법으로 적용시켜 유연성, 탄력성, 보습성, 장력 등 물리적인 특성을 개선시키는 가지(Fat liquoring)작업으로 구성된다.

상기 건조(Drying)공정은 염색 공정을 거친 가죽을 건조하기 전에 과대 수분을 제거하고 주름 및 접힘 부분을 평활하게 하기 위한 세팅아웃(Setting out)작업과, 가죽이 건조되는 동안 수축을 최소화시키기 위하여 젖은 상태의 가죽을 두드려주는 웨트 스트레칭(Wet Stretching)작업과, 낮은 온도에서 건조 효율을 높이기 위해서 낮은 압력으로 건조시키는 진공건조(Vacuum Drying)작업과, 진공 건조된 가죽을 이동식 행거(Hanger)에 걸어서 건조 챔버(Chamber)를 통과시켜 건조하는 트롤리건조(Trolley drying)작업과, 상기의 진공건조작업과 트롤리건조작업을 거치는 동안 과건조되어 부분적으로 딱딱하게 되었거나 수축작용이 일어난 가죽에 수분을 가하여 부드럽게 풀어 주는 아지작업과, 아지작업에서 적절하게 수분을 함유한 가 죽을 상하의 진동형 요철로 된 장치를 통과시키면서 가죽을 두드려 주어 부드럽게 하는 바이브레이션 스테이킹(Vibration staking) 작업, 및 바이브레이션 스테이킹 작업이 끝난 가죽에 함유된 수분을 제거하고 피혁의 완성 공정에 필요한 평활성을 주기 위하여 다공 철판에 가죽을 클립으로 당겨 고정한 다음 건조시키는 토글 건조(Toggle drying)작업으로 구성된다.

완성공정(도장공정)은, 상기 토글 건조 작업이 끝난 가죽을 검사하여 도장 작업을 진행하기에 적합한 양질의 원단을 선별하여, 가죽과 도장막의 접착강도를 높이기 위해 접착성이 우수한 바인더를 이용하여 칼라코트 이전에 코팅하는 부착코팅(Adhesion Coat)작업과, 칼라 혼합물(색약+바인더+물+ 조제류)을 오토 스프레이를 이용하여 도장하는 칼라코트(Color coat)작업과, 도장막을 균일하고 매끄럽게 다려 주는 아이롱(Ironing)작업과, 칼라 코팅막을 보호하고 미려한 광택을 얻기 위한 톱코트(Top coat)작업과, 칼라코트 작업과 톱코트 작업을 거치는 동안에 딱딱해진 가죽을 두들겨 줌으로써 부드러운 가죽으로 만드는 바이브레이션(Vbration)작업, 및 도장 공정 중 사용된 약품들에 의한 방수기능 저하를 방지하기 위해 발수 기능을 가진 약품을 피혁의 도장막에 도포하는 발수코트(water repellent coat)작업으로 구성된다.

마지막으로 도장 작업이 완료된 가죽의 외관을 검사하여 합격/불합격품을 구분하고, 최종 제품의 면적을 평방 피트(Square foot, Ft²)단위로 측정하는 계평(Measuring) 공정이 행해진다.

이러한 종래의 제조방법으로 가죽원단을 염색할 경우, 중화작업과 리탠닝작업을 거친 후, 염료를 사용하여 가죽에 착색시키는 염색작업을 하게 되는데, 두께가 두꺼운 전투화용 가죽원단의 경우 한번에 많은 염료를 사용하게 되면 가죽의 표면에만 염료가 너무 많이 분포되는 문제점이 있었다.`

또한 전투화용 가죽원단은 가죽 표면만을 염색하는 것이 아니라 가죽 전체를 염료에 침적시켜 흑색으로 염색을 해야하기 때문에 염료의 사용량이 많아서, 한번에 염료를 투입하여 염색을 하는 종래의 방법을 사용하게 되면 가죽 전체에 염료가 골고루 침투되기 어렵고, 가죽에 염료가 견고하게 고착되지 않아 가죽원단이 전투화에 적용될 때, 염료의 이염, 특히 양말의 소재로 사용되는 면(cotten)에 이염되기 쉬운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 사용된 염료의 고착 효율을 개선하여 염료 이염을 방지할 수 있는 전투화용 가죽원단의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 가죽원단 작업 공정을 개선하여 인장강도, 파열강도, 방수성 및 통기성이 우수한 전투화용 가죽원단의 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 전투화용 가죽원단의 제조방법은, 준비공정, 탠닝공정, 염색공정을 포함하여 이루어진 전투화용 가죽원단의 제조방법에 있어서, 상기 염색공정은 삭산소다와 의산소다로 가죽의 산도를 낮추어주는 단계에서 블랙염료 및 실리콘계 방수가지제를 함께 사용하는 것을 특징으로 하는 중화작업과, 실리콘계 방수가지제와 탄화수소계 방수가지제를 함께 사용하는 1단계 가지작업과, 탄화수소계 방수가지제를 한번 더 사용하는 2단계 가지작업을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 따른 상기 1단계 가지작업은 가죽무게를 100중량부로 하였을 때, 실리콘계 방수가지제 6.65~7.35중량부 및 탄화수소계 방수가지제 1.9~2.1중량부를 사용하고, 2단계 가지작업은 가죽무게를 100중량부로 하였을 때, 탄화수소계 방수가지제 1.9~2.1중량부를 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명에 따른 상기 준비공정 중에 행해지는, 석회작업은 내부 온 도가 22℃~24℃로 유지되는 드럼 내에서 작업이 이루어지고 드럼을 93분~97분 회전시키는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명에 따른 상기 탠닝공정 중에 행해지는, 탈회작업은 나피의 무게를 100중량부로 하였을 때, 불소세제 0.285~0.315중량부를 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명에 따른 상기 탠닝공정 중에 행해지는, 베이팅 작업은 내부 온도가 28℃~30℃로 유지되는 드럼 내에서 29분~31분 동안 작업하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명에 따른 상기 가죽원단의 제조공정에 사용되는 원피는 흑모의 원피만을 선별하여 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 염색 공정에서 사용된 염료의 고착 효율을 개선하기 위해 염료를 한번에 사용하지 않고 염색공정 초기과정인 중화작업에서부터 단계적으로 나누어서 사용함으로써 가죽에 염료가 골고루 침투되고, 견고하게 고착되어 전투화를 만들어 착용하였을 때, 가죽에 착색된 염료가 물이나 땀과 접촉시 발 또는 양말에 착색되는 이염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면, 가죽원단 작업공정에서 기계의 회전시간, 작업온도, 약품첨가량등 각 공정의 작업조건을 조절해 줌으로써, 가죽의 인장, 인열, 파열강도가 개선되어 내구성이 우수한 전투화용 가죽원단을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 가죽원단으로 제조된 전투화는 통기성이 우수하여 땀이 차거나 악취가 축적되지 않아 착용하는 사람의 발 건강에 도움을 줄 수 있다.

또한 본 발명의 방법은 종래 가죽제조 공정에 기초를 두기 때문에 새로운 시설 설비가 필요치 않아 경제적이라는 장점을 가지고 있다.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 실시예를 상술함에 있어 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 자명한 사실, 그리고 본 발명과 무관한 부분에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전투화용 가죽원단의 제조방법의 공정순서도로서, 도 1에 도시된 바와 같이 크게 준비공정-탠닝공정-염색준비공정-염색공정-건조공정-완성공정으로 구분되며, 각 공정은 다음과 같은 작업들이 포함되어 이루어진다. 각 세부 단계의 작업과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서는 널리 알려져 있으며, 필요에 따라 각 공정에서 실시되는 작업들은 순서가 바뀌거나, 생략되거나 또는 다른 작업과 함께 진행될 수도 있다.

1)준비공정

준비공정은 가죽의 주 가공 공정인 탠닝공정의 준비 단계로서 수적작업(Soaking), 석회작업(Liming), 후레싱작업(Fleshing), 선별작업(Sorting), 할피작업(Splitting)으로 이루어진다.

수적작업은 염장된 상태의 생피를 장시간 물에 담구어서 불순물, 박테리아, 염분등을 제거하며 손실된 수분을 재보충하여 원래의 생피 상태로 환원시키는 작업이다.

석회작업은 상기 수적 작업이 끝난 원피를 강 알카리성 약품(석회, 유화소다, 수유화소다) 및 보조제(탈모촉진제, 탈지제, 효소등)가 혼합된 용액에 침적시켜 가죽을 알칼리화하여 조직을 팽창시키고 원피의 털이나 케라틴 표피층 등 기타 불필요한 단백질을 제거시켜 주는 작업이다. 이에 따라, 원피의 털, 표피층, 수용성 단백질, 지방등이 제거되며 이때 섬유 조직이 팽윤되어진다. 이 과정에서 전투화에 적합한 섬유조직의 팽윤 정도를 얻기 위해서 본 발명에서는 드럼의 내부온도를 22℃~24℃로 유지하고, 드럼의 회전 시간을 총석회작업 시간 1,320분 중 93분~97분동안 회전시켜 작업하는 것이 바람직하다.

석회작업에서, 섬유분리 정도의 최적 포인트를 찾는 것이 가죽의 인장, 인열강도의 개선에 있어 아주 중요하나, 드럼의 회전시간을 줄이게 되면 약품의 침투 속도가 느려져서 추가로 많은 작업시간을 필요로 하게 되고, 회전시간이 늘어나면 가죽에 가해지는 물리적인 힘 때문에 섬유분리가 과도하게 일어나게 되는 문제점이 있어, 총 작업 시간에는 영향을 미치지 않으면서 가죽의 인장, 인열 강도를 개선할 수 있는 드럼의 최적 회전 시간을 정하는데 많은 어려움이 있었다.

종래의 일반적인 석회작업은 25℃~26℃의 온도하에서 1290분~1460분동안 드럼에서 작업하는데 이때 드럼의 회전시간은 220분~285분이었다. 그러나 본 발명에서는 강한 내구성이 요구되는 전투화에 적합한 섬유조직의 팽윤 정도를 얻기 위해서 종래와 비교하여 비교적 낮은 작업온도를 유지하고, 피혁에 물리적인 힘을 적게 가하기 위하여 드럼의 회전 시간을 짧게 해 줌으로써 섬유 조직이 과도하게 풀려 물성이 약해지는 것을 방지할 수 있었다.

상기 석회작업 이후, 수행되는 후레싱작업은 육면층에 남아있는 불필요한 고기조각, 결체 조직, 지방등을 기계로 제거하는 작업이다.

선별작업은 수적작업, 석회작업, 후레싱작업을 마친 원피를 면 상태에 따라 등급을 정하는 작업이다. 이때 소의 종류에 따라 털의 색깔도 달라지는데 보통 백색, 황색, 적갈색, 흑색 및 이들 색이 혼합된 얼룩무늬, 또는 줄무늬 형태로 나타나며 털의 색깔에 따라 섬유 조직의 치밀도 및 강도의 차이가 많이 나고 있으며 흑모를 가진 소 (Aberdeen Angus 종)가 높은 강도를 나타내므로 공정 중에 흑모의 가죽만 골라서 가공함으로써 상대적으로 인장,인열, 파열 강도에서 우수한 품질을 얻을 수 있다. 여기서, 처음부터 흑모의 가죽만을 선별한 후에 준비공정을 수행하여도 무관하나, 그러기 위해서는 팔레트에 육면이 겉으로 나오게 접어져서 적재되어 있는 원피를 펼쳐서 선별해야하므로 작업에 있어 추가로 많은 노동력과 작업시간을 요구하게 된다. 따라서 본 발명에서는 수적작업, 석회작업, 후레싱작업을 거친 원피의 등급을 정하는 선별작업과 함께 흑모의 가죽을 선별하는 작업을 실시함으로써 작업효율도 증대시킬 수 있었다.

상기 할피작업은 선별 작업을 마친 가죽을 은면층과 육면층을 구분하여 제품의 용도에 맞도록 두께를 조정하는 작업이다.

이러한 준비공정을 마친 가죽은 후술하는 탠닝공정을 거치게 된다.

2)탠닝공정(Tanning)

불안정한 구조의 단백질을 탠닝물질과 결합시켜 안정화된 단백질로 변화시키는 탠닝공정은 탈회작업(Deliming), 베이팅 작업(Bating), 침산작업(Pickling), 탠닝작업(Tanning)으로 구성된다. 여기서, 불안정한 구조란 열변성이 크고(42-43℃에서 변성), 부패하기 쉽고 ,건조하면 딱딱해 지는 구조를 말한다.

상기 탈회작업은 석회 작업에서 사용된 강 알카리성 약품을 그대로 두면 가죽이 딱딱해지고 염색이 안 되므로 산 또는 산성염을 이용해서 알카리성 약품을 제거시키는 작업이다. 이때, 소량의 세제를 함께 사용하면 효과적이다. 그러나 종래의 사용되었던 일반 세제의 경우, 사용한 세제가 잔류하게 되면 가죽의 방수성을 떨어뜨리는 문제점이 있었다. 따라서 본 발명에서는 방수성에 영향을 주지 않는 불소계 세제를 사용하여 잔류 유지분을 제거시킴으로써 이후 탠닝작업과 염색작업에서 사용되는 약품의 균일한 침투를 얻을 수 있도록 하였다. 이때 불소세제는 나피 무게를 100중량부로 하였을 때 불소세제 0.285~0.315중량부를 사용하는 것이 바람직하다.

베이팅 작업은 단백질 분해 효소를 이용하여 불필요한 표피층의 케라틴 단백질, 잔존된 모근 등을 제거하고 피혁의 은면을 유연하게 하는 작업이다. 베이팅 작업과정에서 과도한 베이팅은 피질을 약하게 하고 면뜸, 너무 부드러움 등 바람직하지 못한 결과를 초래할 수 있다. 따라서 종래의 베이팅작업은 내부 온도가 28℃~30℃로 유지되는 드럼 내에서 60분~90분동안 지속되지만 본 발명에서는 29분~31분동안 짧게 작업함으로써, 표 3의 시험결과에서 확인되는 것처럼 전투화에 적합한 유연성, 인장강도, 인열강도, 파열강도를 가지는 가죽을 제조할 수 있었다.

침산작업은 상기 베이팅 작업을 수행한 결과물에 탠닝에 적합한 pH를 얻기 위해서 황산과 개미산등을 이용하여 가죽의 pH를 2.7~2.9로 되게 하는 작업이다.

탠닝작업은 상기 침산작업을 수행한 가죽을 물리, 화학적으로 안정화시켜 부패를 예방하고 장기 보관이 가능한 가죽으로 변화시키는 과정이다. 즉, 동물성 섬유 상태인 탈모 처리된 나피를 침산작업을 거쳐 실용적인 섬유로 만들기 위해서 크롬이나 알미늄, 인 등으로 광물성 탠닝한 가죽은 생피(Pelt)와는 달리 부드럽고 굴곡성도 좋고 부패하지도 않아 장기 보관이 가능하며, 열에 강하고 건조하여도 단백질의 경화가 일어나지 않게 된다. 즉, 탠닝작업은 나피의 콜라겐 단백질을 안정된 물질로 바꾸어 부패하지 않으며 내열성, 신축성 등 물리·화학적 변화에 적응할 수 있는 성질을 부여하여 그 용도에 알맞은 물질로 변화시키는데 그 목적이 있다. 본 발명에서는 크롬(Cr)과 산화마그네슘(MgO)을 첨가하여 드럼 내에서 탠닝작업을 실시한다. 여기서 상기 크롬은 동물성 섬유를 실용적 섬유로 변환하는 역할을 하고, 산화마그네슘은 천천히 녹음으로써 급격한 pH 상승을 방지하고 탠닝제를 섬유에 고착시켜 탠닝 효과를 높여주는 역할을 한다.

다음 표 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전투화용 가죽원단의 제조 시 탠닝공정에서 사용되는 성분의 사용량을 나타낸 것으로, 이와 같은 성분표에 따라 태닝공정에 포함되는 작업들을 수행할 수 있게 된다. 각 성분의 적용량은 원피 무게 100중량부에 대한 각 성분의 중량부를 나타낸다.

작업	성분명(약품명, 제조사:국가)	적용량(중량부)
탈회작업	불소세제(FC-430D, 3M:USA) 중아류산소다(Sodium Hydrogen Sulfite, 성광케미칼) DFA(Clarient:Germany) 유안(Ammonium Sulfate, 성광케미칼)	0.30 0.20 0.20 1.20
베이팅작업	효소제(Polyzim606, AFL:Germany)	0.40
침산작업	소금(천일염) 의산소다(Sodium formate, 성광케미칼) 개미산(삼성화학) 황산(신아기업)	8.00 0.20 0.80 1.05
탠닝작업	크롬(Kromsan:Turkey) CR-PLUS-N(Lanxess:Germany) 마그네슘(MgO, Clarient:Germany)	6.50 0.05 0.65

3)염색 준비공정

상기 염색준비공정은 쎄밍작업(Samming)과 셰이빙작업(Shaving)을 거치게 된다.

쎄밍작업은 탠닝공정이 끝난 후 물에 젖어 있는 가죽을 셰이빙작업에 적합하도록 기계적인 힘으로 수분을 일부 제거하는 작업이다.

셰이빙작업은 상기 할피 작업에서 1차로 조절한 가죽의 두께를 최종 제품의 용도에 따라 후도를 조절하는 작업이다.

4)염색 공정

상기 염색공정은 색상부여 및 기타 요구되는 내수성, 방수성을 개선하는 작업 과정으로, 중화작업(Neutralization), 리탠닝작업(Retanning), 염색작업(Dyeing), 가지작업(Fatliquoring)을 거치게 된다.

중화작업은 탠닝작업이 끝난 후 강한 양전하를 띄고 있는 가죽이 이후 염색공정에 사용되어질 음전하를 띄는 리탠닝(Retanning)제, 염료, 가지제 등과 반응이 너무 빠르고 불균일하게 일어날 위험성이 있기 때문에 중화 약품을 사용하여 산도를 낮추어주고 동시에 양전하를 감소시키는 작업이다. 여기에서 중화약품으로는 sodium hydrogen carbonate, Sodium Acetate, Sodium formate 등이 사용된다. 이때, 중화 약품으로 가죽의 산도를 낮추어주는 중화작업 단계에서 탠닝공정을 거친 가죽무게를 100중량부로 하였을 때, 블랙 염료 0.8~1.2중량부 및 방수 가지제 0.8~1.2중량부를 함께 사용한다. 여기에서 물빠짐의 우려가 되는 염료 작업은 고물성 염료의 사용은 물론 공정 초기과정인 중화작업과 이후 염색작업에서 단계적으로 나누어서 사용함으로써 가죽 전체에 골고루 침투되도록 하고, 섬유 조직에 잘 고착하도록 하여 미반응 염료가 잔류되지 않도록 한다. 따라서, 전투화용 가죽원단은 가죽 표면만을 염색하는 것이 아니라 가죽 전체를 염료에 침적시켜 흑색으로 염색을 해야하기 때문에 사용 염료량이 많으므로 한번에 염료를 처리하게 되면 염료의 견고한 고착이 용이하지 않아 가죽원단이 전투화에 적용될 때, 가장 큰 문제가 되었던 염료의 이염, 특히 양말의 소재로 사용되는 면(cotten)에 이염을 방지할 수 있을 것으로 기대된다. 상기 고물성 염료란 종래의 피혁 염색에서 일반적으로 사용되는 산성 염료, 특히 블랙 염료의 경우 여러 색상의 염료를 혼합하여 상품화되어 값이 저렴한 혼합된 염료가 아닌 균질성 염료(Homogenous type)의 블랙염료로 세탁견로도가 높은 염료를 말한다.

리탠닝작업은 중화작업을 거친 가죽에 식물성 탠닝제와 합성수지탠닝제 등을 사용하여 유연성과 탄력성을 부여해 주는 작업이다. 상기 리탠닝작업에 이어 순차적으로 염료를 사용하여 염색작업을 실시한다.

염색작업은 온도를 동일하게 유지할 수 있는 드럼에서 염료를 가지고 가죽과 혼합시켜 물리적인 조작을 가하여 가죽에 균일하게 착색시켜 여러 가지 색깔을 내는 작업이다.

상기 가지작업은 염색작업을 마친 딱딱한 상태의 가죽을 부드럽게 하는 작업으로 2단계에 걸쳐 이루어진다. 일반적으로 사용되는 방수가지제로는 탄화수소계, 인산염계, 실리콘계, 불소계 방수가지제가 있는데, 1단계 가지작업은 가죽무게를 100중량부로 하였을 때, 실리콘계 방수가지제 6.65~7.35중량부 및 탄화수소계 방수가지제 1.9~2.1중량부를 사용하고, 2단계 가지작업은 가죽무게를 100중량부로 하였을 때, 탄화수소계 방수가지제 1.9~2.1중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 2단계로 가지작업을 행함으로써 피혁 단면 전체 및 섬유 조직에 방수가지제가 골고루 침투되어 안정적인 방수 품질을 얻을 수 있도록 한다.

다음 표 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전투화용 가죽원단의 제조 시 염색공정에서 사용된 성분의 사용량을 나타낸 것으로, 배합비율은 탠닝공정을 마친 원피 무게 100중량부에 대한 각 성분의 중량부를 나타낸다.

작업	성분명(약품명, 제조사:국가)	적용량(중량부)
중화작업	삭산소다(Sodium Acetate, 성광케미칼) 의산소다(Sodium formate, 성광케미칼) 블랙염료(BLK-R, Clarient:Germany) 중조(sodium hydrogen carbonate) 실리콘계 방수가지제(Perfectol QX,Schill&shailacher:Germany)	2.00 1.00 1.00 1.00 1.00
리탠닝&염색작업	Urea formaldehyde Resin (Lanxess:Germany) 식물성탠닝제(체스너트,Tannin Co:France) 침투분산제(아니린카프,Chemia Tau:Italy) 합성수지탠닝제(Ukatan AG,Shill&Shailacher:Germany) 블랙염료(BLK-R,Clarient:Germany)	5.00 4.00 1.00 4.00 2.00
가지작업(1)	합성수지탠닝제(DENSOTAN-A, BASF:Germany) 탄화수소계 수가지제(Perfectol QT,Shill&Shailacher:Germany) 실리콘계 방수가지제(Perfectol QX) 합성유(Neopristol SWK, Shill&Shailacher:Germany) 개미산(삼성화학)	0.30 2.00 7.00 1.50 2.50
가지작업(2)	탄화수소계 방수가지제(Perfectol QT, Shill&Shailacher:Germany) 개미산(삼성화학)	2.00 1.00

상기와 같은 성분표에 의해 본 발명의 염색공정을 실시함으로써 표 3의 시험결과에서 확인되는 것처럼 전투화용 가죽원단에 적합한 방수성, 염색견로도를 가지는 가죽을 제조할 수 있었다.

5)건조공정(Drying)

상기 건조공정은 가죽의 촉감과 두께, 색상 및 수율에 밀접한 연관성이 있으므로 이상적인 온도, 습도, 시간을 유지하도록 하는 것이 중요한데, 본 발명에서는 세팅아웃작업(Setting Out), 웨트 스트레칭작업(Wet Stretching), 진공건조작업(Vacuum Dry), 트로리건조작업(Trolley Dry), 아지작업(Conditioning), 바이브레이션 스테이킹작업(Vibration Staking), 토글건조작업(Toggle Dryer)등을 순차적으로 진행함으로써 후에 진행되는 완성공정에 적합하도록 가죽을 건조시킬수 있었다.

6)완성공정(도장공정, Finishing)

완성 공정은 상기 건조공정을 거친 가죽에 보호막을 입혀 물, 먼지, 기름 등 기타오염을 방지하고, 광택 및 촉감을 부드럽게 하기 위한 과정으로 도장공정이라고도 한다. 가죽의 색상에 따라 안료와 접착제 및 약품을 배합하여 표면에 뿌리는 완성공정은 부착코트작업(Adhesion Coat), 칼라코트작업(Color coat), 아이롱작업(Iron), 톱코트작업(Top coat), 바이브레이션작업(Vbration), 발수코트작업(water repellent coat) 등의 과정을 거치게 된다.

상기 부착코트 작업은 가죽원단에 입자가 매우 작고 점착성이 매우 우수한 폴리우레탄 바인더를 발라주는 과정으로, 하지와 도장막을 단단히 부착시키는 가교 역할을 함으로써 도장막이 박리되지 않도록 해 주는 작업이다.

칼라코트작업은 안료, 바인더, 조제, 경화제의 혼합물을 부착코트가 끝난 가죽에 도포하여 가죽에 색도장 막을 제공해 주는 작업이다.

아이롱작업은 가죽의 표면을 매끄럽게 다려줌으로써 도장막이 매끈해지고 피혁의 결함을 은폐하여 도장의 균일성 향상시키는 작업이다.

탑코트 작업은 상기 칼라코트와 동일한 도장약품으로 다시 한번 코팅한 후, 칼라코트의 도장막을 보호하고 필요한 광택을 부여하기 위해 광택제와 촉감개선제의 혼합물을 오토스프레이로 도장하는 작업이다.

바이브레이션 작업은 상기의 완성 공정 중에 실시되는 작업과정에서 도포되는 약품에 의해서 가죽의 유연성이 떨어지게 되는데 도장중에 변형된 가죽이 부드러워지도록 가죽을 두드려주는 작업이다.

발수코트작업은 도장 공정 중 사용된 약품들에 의한 방수기능 저하를 방지하기 위해 발수제를 피혁의 도장막 위에 도포하는 작업이다.

상기 완성공정 중에 사용되는 도장약품을 가죽에 도포할 때는 일반적으로 롤러코팅(Roller coating)과 오토스프레이 방법(Auto spray)을 사용한다. 이때, 도장약품을 가죽에 도포하는 방법에 따라 피혁의 통기성을 결정하는 모공의 막히는 정도가 크게 달라지게 된다. 따라서 피혁의 모공을 최대한 유지시켜 통기성이 우수한 가죽을 얻기 위해, 모든 도장약품의 적용에 있어 오토스프레이 방법을 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하여 상기 완성공정이 끝난 가죽은 검사를 통해 합격품으로 분류하게 된다. 이 과정에서 합격된 제품은 계평(Measuring)공정을 통해 최종 제품의 면적을 평방 피트(Square foot, Ft²)단위로 측정하여 계량하고 포장하여 가죽제조 공정을 완료하게 된다.

상기 준비공정-탠닝공정-염색준비공정-염색공정-건조공정-완성공정에 따라 제조된 가죽원단의 품질을 확인하기 위해 FITI시험연구원(구, 한국원사직물시험연구원)에 의뢰하여 각 검사항목에 관하여 시험을 실시한 결과는 아래 표 3과 같다. 표 3에서 신형규격은 2008년도에 변경된 전투화용 가죽원단의 품질규격을 말한다.

검사항목		단위	신형규격	Test1	Test2	Test3	Test4	Test5
인장강도		Kg/㎟	2.1이상	3.3	2.8	2.9	3.2	2.7
인열강도		Kgf/mm	4.0이상	6.7	6.0	19.1	9.9	4.0
파열강도		Kgf/㎠	40이상	56	56	40	45	51
흡수도		흡수도	65%이하	11.4	11.2	64.5	11	8
투습도		g/㎡.24hrs	850이상	1527	1405	850	1392	1199
유연성		30mm ring	2.9이상	3.6	3.5	2.9	2.8	3.2
세탁 견로도	아세테이트	급	3.0이상	4.5	4.5	4.5	4.0	4.5
	면	급	1.5이상	4.5	4.5	4.0	4.0	4.5
	나이론	급	3.0이상	4.5	4.5	4.5	4.0	4.5
	폴리에스터	급	3.0이상	4.5	4.5	4.5	4.0	4.5
	아크릴	급	3.0이상	4.5	4.5	4.5	4.0	4.5
	모(Wool)	급	3.0이상	4.5	4.5	4.0	4.0	4.5

표 3에 의하면, 본 발명의 실시예에 따라 가죽원단을 제조하여 각 품질규격에 관하여 시험해본 결과, 전투화용 가죽원단의 품질규격을 충족하는 것을 확인할 수 있다. 특히, 면에서 세탁견로도 2.5급인 종래규격을 충족시키기 힘들다는 업계의 요구에 의하여 1.5급으로 완화되었데, 본 발명에 따르면 신형규격은 물론 종래의 규격(2.5급)을 만족시키는 것으로 나타났다.

이와 같이 본 발명에서는, 가죽 표면만을 염색하는 것이 아니라 가죽 전체를 염료에 침적시켜 흑색으로 염색을 해야하는 전투화용 가죽원단의 염색 공정에 있어, 가죽표면에 약이 너무 많이 분포되는 경향을 방지하고 피혁 단면에 골고루 약품을 침투시키기 위해, 염색공정 초기 과정에서부터 고물성 염료를 중화작업과 염색작업에서 나누어 사용함으로써, 사용 염료량이 많아서 염료의 견고한 고착이 용이하지 않아 가죽원단이 전투화에 적용될 때, 가장 큰 문제가 되었던 염료의 이염, 특히 면(cotten)에 이염되는 문제를 해결하였다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예로서 전투화용 가죽원단을 제조하는 개략적인 구성도.

Claims (6)

1. 준비공정, 탠닝공정, 염색공정을 포함하여 이루어진 전투화용 가죽원단의 제조방법에 있어서,

   상기 염색공정은 삭산소다와 의산소다로 가죽의 산도를 낮추어주는 단계에서 블랙염료 및 실리콘계 방수가지제를 함께 사용하는 것을 특징으로 하는 중화작업과, 실리콘계 방수가지제와 탄화수소계 방수가지제를 함께 사용하는 1단계 가지작업과, 탄화수소계 방수가지제를 한번 더 사용하는 2단계 가지작업을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전투화용 가죽원단의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 1단계 가지작업은 가죽무게를 100중량부로 하였을 때, 실리콘계 방수가지제 6.65~7.35중량부 및 탄화수소계 방수가지제 1.9~2.1중량부를 사용하고, 2단계 가지작업은 가죽무게를 100중량부로 하였을 때, 탄화수소계 방수가지제 1.9~2.1중량부를 사용하는 것을 특징으로 하는 전투화용 가죽원단의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 준비공정 중에 행해지는, 석회작업은 내부 온도가 22℃~24℃로 유지되는 드럼 내에서 작업이 이루어지고 드럼을 93분~97분 회전시키는 것을 특징으로 하는 전투화용 가죽원단의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 탠닝공정 중에 행해지는, 탈회작업은 나피의 무게를 100중량부로 하였을 때, 불소세제 0.285~0.315중량부를 사용하는 것을 특징으로 하는 전투화용 가죽원단의 제조방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 탠닝공정 중에 행해지는, 베이팅 작업은 내부 온도가 28℃~30℃로 유지되는 드럼 내에서 29분~31분 동안 작업하는 것을 특징으로 하는 전투화용 가죽원단의 제조방법.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 가죽원단의 제조공정에서 사용되는 원피는 흑모의 원피만을 선별하여 사용하는 것을 특징으로 하는 전투화용 가죽원단의 제조방법.

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